Inhoudsopgave

LiFePO₄-accu's verschillen duidelijk van AGM-, gel- en natte loodzuuraccu's wat betreft spanningsplatform, laadeigenschappen, behoefte aan float, temperatuurcompensatie en beveiligingslogica. Daarom moet het bestaande laadsysteem na de overstap op LiFePO₄ overeenkomstig worden aangepast, zodat de accu stabiel, veilig en efficiënt kan werken.

In de praktijk treden veel problemen pas na de vervanging op: de accu lijkt niet volledig op te laden, het laden via zonne-energie stopt te vroeg, de laadstroom tijdens het rijden is erg laag, de omvormer geeft alarm, het BMS grijpt vaak in, de app toont een onnauwkeurige laadstatus aan – en sommige gebruikers vermoeden zelfs een defect van de nieuwe accu.

In werkelijkheid liggen veel van deze problemen niet aan de accu zelf, maar aan verkeerd ingestelde parameters in het oorspronkelijke laadsysteem.

1. Waarom na de LiFePO₄-upgrade de parameters opnieuw moeten worden ingesteld

1.1 De specifieke laadeigenschappen van LiFePO₄

Het spanningsplatform van LiFePO₄ is zeer stabiel, de laadefficiëntie is hoog, en dicht bij volledig laden is er geen langdurig „langzaam volpompen” nodig zoals bij loodzuur. Zolang de laadspanning binnen het juiste bereik ligt en het BMS normaal werkt, kan de accu de hoofdlading snel afronden.

Als de laadeigenschappen van een loodzuuraccu blijven worden gebruikt, kunnen twee typische problemen optreden:

Ten eerste: De absorptietijd is te lang. Daardoor blijft de accu lang in het hoge spanningsbereik. Voor LiFePO₄ levert dat geen duidelijk voordeel op, maar vergroot het wel de kans dat het BMS beveiligingsfuncties activeert.

Ten tweede: De floatspanning is te hoog. LiFePO₄ heeft – anders dan loodzuur – geen langdurige floatlading op hoge spanning nodig. Blijft de accu lang op een hoog spanningsniveau, dan bevindt deze zich voortdurend in een hoge SOC-bereik, wat niet bevorderlijk is voor de levensduur op lange termijn.

1.2 Het spanningsplatform van LiFePO₄ is stabieler – de laadstatus laat zich niet zoals bij loodzuur „op gevoel” aan de spanning aflezen

Bij loodzuuraccu's daalt de spanning duidelijk naarmate de laadstatus afneemt. Daarom zijn veel gebruikers gewend geraakt om de resterende laadstatus aan de hand van de spanning in te schatten.

Bij loodzuur geldt bijvoorbeeld:

▪ 12,7 V kan vrijwel volledige lading betekenen

▪ 12,2 V kan al op duidelijke ontlading wijzen

▪ Onder 12,0 V moet er snel worden bijgeladen

De spanningscurve van LiFePO₄ is echter duidelijk vlakker. Pas wanneer de laadstatus bijna is uitgeput, daalt de spanning snel.

In een LiFePO₄-systeem is daarom het gebruik van een accu met Bluetooth-bewaking aan te raden. Bij een Lithink Bluetooth LiFePO₄-accu kan de gebruiker bijvoorbeeld via de app SOC, laad-/ontlaadstroom, accutemperatuur en de status van de afzonderlijke cellen in realtime uitlezen. Zo kan makkelijker en nauwkeuriger worden beoordeeld of het laadproces goed verloopt, en worden misinterpretaties van de laadstatus of systeemstatus vermeden.

1.3 LiFePO₄ is afhankelijk van bescherming door het BMS – de systeemparameters moeten samenwerken met het BMS

LiFePO₄-accu's beschikken doorgaans over een geïntegreerd BMS, dus een batterijbeheersysteem.

Het BMS bewaakt:

▪ Spanning van afzonderlijke cellen

▪ Totale spanning

▪ Laadstroom

▪ Ontlaadstroom

▪ Accutemperatuur

▪ Kortsluitrisico

▪ Risico op laden bij lage temperatuur

Zodra een parameter buiten het veilige bereik valt, onderbreekt het BMS actief het laden of ontladen.

Dat is ook een van de belangrijkste redenen waarom sommige gebruikers fenomenen ervaren zoals „plotseling stroomuitval”, „onderbreking van het laden” of „alarm van de omvormer”. Dat betekent niet dat het BMS „te gevoelig” is, maar dat de externe systeemparameters niet goed zijn ingesteld.

2. Veelgebruikte laadparameters voor LiFePO₄

De volgende referentiewaarden hebben betrekking op gangbare 12V LiFePO₄-accu's. Een 12V-LiFePO₄-accu bestaat in werkelijkheid uit vier in serie geschakelde cellen, waarvan de nominale spanning elk ongeveer 3,2 V bedraagt. Daarom ligt de nominale spanning van het gehele accupakket doorgaans op 12,8 V.

Bij een 24V- of 48V-LiFePO₄-systeem blijft de logica van de parameters in wezen hetzelfde, alleen stijgen de spanningswaarden overeenkomstig het aantal in serie geschakelde cellen. Simpel gezegd:

▪ Bij een 24V-systeem komen de meeste spanningswaarden ongeveer overeen met 2 keer die van een 12V-systeem

▪ Bij een 48V-systeem komen de meeste spanningswaarden ongeveer overeen met 4 keer die van een 12V-systeem

2.1 Referentietabel voor veelgebruikte parameters van een 12V-LiFePO₄-systeem

Parameter Aanbevolen bereik Beschrijving
Bulk / absorptiespanning 14,2V–14,6V Maximale spanning in de hoofdladefase
Gebruikelijke standaardwaarde 14,4V Goede balans tussen volledig laden en systeemstabiliteit
Floatspanning 13,4V–13,8V LiFePO₄ heeft geen langdurige floatlading op hoge spanning nodig
Aanbevolen floatwaarde ca. 13,5V Geschikt voor de meeste camper- en zonnesystemen
Equalization Uit Loodzuurfunctie, niet geschikt voor LiFePO₄
Temperature Compensation Uit Loodzuurlogica, voor lithium in de regel niet nodig
Laadtemperatuurbereik 0°C–50°C Onder 0°C is laden normaal gesproken niet toegestaan
Ontlaadtemperatuurbereik -20°C–60°C Afhankelijk van de specifieke BMS-specificaties
Aanbevolen laadstroom 0,2C–0,5C Goede balans tussen snelheid, temperatuurstijging en levensduur
Maximale laadstroom Afhankelijk van product Verschilt per BMS en product
Low Voltage Disconnect (LVD) 10,8V–11,2V Niet aan te raden om langdurig extreem diep te ontladen
Low Voltage Reconnect (LVR) 12,0V–12,4V Voorkomt veelvuldig uitschakelen en opnieuw verbinden

3. Hoe moeten bulk- / absorptiespanning worden begrepen?

De bulk- / absorptiespanning kan worden gezien als de hoogste laadspanning die de lader in de hoofdladefase voor de accu toestaat.

Voor een 12V-LiFePO₄-accu zijn de volgende instellingen gebruikelijk:

14,2V: Conservatief ingesteld, geschikt voor gebruikers die de verblijftijd in het hoge spanningsbereik willen verkorten

14,4V: De meest gebruikte waarde, goede balans tussen volledig laden en systeemstabiliteit

14,6V: Dichter bij volledig laden, maar stelt hogere eisen aan de nauwkeurigheid van apparaten en de afstemming van het BMS

4. Instelling van de floatspanning

Floatladen is bij loodzuuraccu's een zeer belangrijk laadstadium. Loodzuur heeft een relatief hoge zelfontlading; zonder langdurige floatlading kan de accu gemakkelijk onderladen raken of sulfateren. Daarom houden loodzuursystemen de accu vaak langere tijd in float.

LiFePO₄ daarentegen heeft een zeer lage zelfontlading en heeft geen langdurige onderhoudslading op hoge spanning nodig.

Als het apparaat het uitschakelen van float toestaat: De floatlading kan worden uitgeschakeld.

Als het systeem float niet kan uitschakelen: Er moet een lagere onderhoudsspanning worden ingesteld. Een zinvol bereik ligt tussen 13,4V–13,8V, met een vaak aanbevolen standaardwaarde van ongeveer 13,5V.

5. Waarom equalization uitgeschakeld moet worden

Equalization is een hoogspannings-egaliseringsfunctie uit de loodzuurtechniek. Deze dient om de toestand van afzonderlijke loodcellen gelijk te trekken en sulfatering te verminderen.

Bij LiFePO₄-accu's verzorgt het interne BMS al de celbalancering. Als de externe lader nog steeds een loodzuur-equalizationmodus gebruikt, kan deze een te hoge spanning afgeven – dat is ongeschikt voor LiFePO₄.

Juiste instelling: Na de overstap op LiFePO₄ moet equalization op OFF worden gezet.

6. Waarom temperature compensation uitgeschakeld moet worden

Temperature Compensation is eveneens een typische functie voor loodzuuraccu's. Loodzuur heeft bij lage temperaturen een hogere laadspanning nodig en bij hoge temperaturen een lagere laadspanning. Daarom passen loodzuurladers de spanning automatisch aan de temperatuur aan.

Bij LiFePO₄ ligt het kernprobleem echter niet in het verhogen van de spanning bij kou, maar in het feit dat onder 0°C normaal gesproken helemaal niet mag worden geladen. Laden bij lage temperatuur kan lithiumplating veroorzaken en daarmee zowel de veiligheid als de levensduur van de cellen aantasten.

Juiste aanpak: Temperature Compensation uitschakelen en het BMS laten beslissen of laden is toegestaan.

Alternatief bij kou: Een Lithink LiFePO₄-accu met laad-zelfverwarming gebruiken, zodat de accu bij lage temperaturen eerst wordt opgewarmd en pas daarna normaal wordt geladen.

7. Instelling van de laadstroom

De laadstroom moet niet simpelweg „zo hoog mogelijk” worden gekozen. LiFePO₄ kan weliswaar met relatief hoge efficiëntie worden geladen, maar een langdurig hoge laadstroom leidt tot sterkere temperatuurstijging en verhoogt de belasting voor het BMS en de cellen.

Zorgvuldig dagelijks laden: ongeveer 0,2C

Sneller laden: ongeveer 0,5C

Of 1C toegestaan is: Moet altijd aan de hand van de productspecificatie worden gecontroleerd

De C-rate beschrijft de verhouding tussen accucapaciteit en stroom.

Accucapaciteit 0,2C laadstroom 0,5C laadstroom 1C laadstroom
100Ah-accu 20A 50A 100A
140Ah-accu 28A 70A 140A
280Ah-accu 56A 140A 280A
314Ah-accu 62,8A 157A 314A

8. Welke instellingen op welke apparaten moeten worden aangepast

8.1 MPPT-zonnelaadregelaar

MPPT-parameter Aanbevolen waarde voor 12V LiFePO₄
Battery Type Lithium / LiFePO₄ / User Defined
Absorption Voltage 14,4V–14,6V
Float Voltage 13,4V–13,6V
Equalization OFF
Temperature Compensation OFF
Absorption Time 10–30 minuten of Auto
Low Temperature Charge Laden onder 0°C blokkeren

8.2 AC-lader

Een AC-lader wordt normaal gebruikt om de accu te laden via walstroom, netstroom of een generator. Eerst moet worden gecontroleerd of de lader überhaupt een LiFePO₄-modus ondersteunt.

Parameter Aanbevolen waarde
Charge Voltage 14,6V
Float Voltage OFF
Equalization OFF
Temperature Compensation OFF
Charge Current Volgens accucapaciteit en kabelgrenzen

8.3 Omvormer-laadcombinatie

Een omvormer-laadcombinatie vervult doorgaans twee functies tegelijk:

▪ Het zet de gelijkstroom van de accu om in 230V/110V wisselstroom

▪ Het laadt de accu zodra walstroom of een generator beschikbaar is

Daarom moeten zowel laad- als ontlaad-/beveiligingsparameters worden ingesteld.

Instellingen aan laadzijde

Instelling aan laadzijde Aanbevolen waarde
Accutype Lithium / LiFePO₄ / User Defined
Absorptiespanning (Absorption) 14,4V–14,6V
Floatspanning (Float) 13,4V–13,6V, vaak 13,5V
Laadstroombegrenzing Instellen volgens accu- en BMS-specificatie
Equalization OFF
Temperature Compensation OFF

Instellingen aan ontlaadzijde

Instelling aan ontlaadzijde Aanbevolen waarde
Low Voltage Alarm 11,5V–12,0V
Low Voltage Disconnect 10,8V–11,2V
Reconnect Voltage 12,0V–12,4V
Maximaal ontlaadvermogen Volgens grenzen van omvormer en BMS
Auto Restart Aanbevolen: AAN, afhankelijk van systeembenodiging

8.4 DC-DC-lader voor laden tijdens het rijden

Een DC-DC-lader is bij moderne camperupgrades op LiFePO₄ een zeer belangrijk onderdeel. Deze zet de instabiele ingangsspanning van het voertuig om naar een voor LiFePO₄ geschikte, stabiele laadspanning.

DC-DC-parameters Aanbevolen waarde
Battery Type Lithium / LiFePO₄
Output Voltage 14,4V–14,6V
Float Voltage ca. 13,5V
Current Limit Instellen volgens accu en dynamovermogen
Low Temp Charging Laden bij lage temperatuur blokkeren
Ignition Signal / D+ Instellen volgens de voertuigverbinding

8.5 Originele EBL / elektroblok

Veel campers beschikken over een EBL-systeem, dus een elektroblok, dat de 12V-verdeling, het laden via walstroom, het laden tijdens het rijden en deels ook de accustatusindicatie beheert.

Het probleem is dat veel oudere EBL-systemen oorspronkelijk waren ontworpen voor loodzuur-, AGM- of gelaccu's. Na vervanging door LiFePO₄ kunnen daarom de volgende problemen optreden:

▪ De laadspanning klopt niet

▪ Er is geen selecteerbare LiFePO₄-modus

▪ De laadstroom tijdens het rijden is te laag

▪ De accustatusindicatie is onnauwkeurig

▪ De interne lader kan de LiFePO₄-accu niet volledig laden

▪ De onderspanningsbeveiligingslogica beoordeelt nog steeds volgens loodzuurcriteria

Als het EBL een LiFePO₄-modus ondersteunt, moet deze volgens de handleiding worden geactiveerd. Als er geen LiFePO₄-modus aanwezig is, is in veel gevallen het gebruik van een aparte LiFePO₄-lader aan te raden, terwijl het EBL voornamelijk de verdeelfunctie overneemt.

9. Conclusie

Na de overstap op LiFePO₄-accu's is het antwoord op de vraag of het oorspronkelijke laadsysteem moet worden aangepast in de meeste gevallen heel duidelijk: Ja.

Ten minste de volgende punten moeten worden gecontroleerd:

▪ Is het accutype omgezet naar Lithium / LiFePO₄?

▪ Is de bulk- / absorptiespanning ingesteld op 14,4V–14,6V?

▪ Is de floatspanning verlaagd naar 13,4V–13,8V of uitgeschakeld?

▪ Is equalization uitgeschakeld?

▪ Is Temperature Compensation uitgeschakeld?

▪ Komt de laadstroom overeen met de capaciteiten van de accu en bekabeling?

▪ Is de onderspanningsbeveiliging van de omvormer logisch ingesteld?

Pas wanneer de bestaande laadeigenschappen van het systeem worden aangepast aan de vereisten van een efficiënt lithiumsysteem, kan de LiFePO₄-accu haar volledige potentieel op het gebied van stabiliteit, veiligheid en efficiëntie benutten.

0 opmerkingen

Laat een reactie achter

Deze site wordt beschermd door hCaptcha en het privacybeleid en de servicevoorwaarden van hCaptcha zijn van toepassing.

Laatste Verhalen

Deze sectie bevat momenteel geen content. Voeg content toe aan deze sectie met behulp van de zijbalk.